Question

【題目】某化學興趣小組對“暖寶寶”的成分進行探究，并利用其發(fā)熱原理測定空氣中氧氣的體積分數(shù)。
【查閱資料】
“暖寶寶”中含有鐵粉、活性炭、水、氯化鈉等物質(zhì)。遇空氣發(fā)生反應(yīng)的表達式是：
鐵+氧氣+水→氫氧化亞鐵，該過程放熱。
【進行實驗】
驗證“暖寶寶”中含有鐵粉。甲同學打開一袋“暖寶寶”，將其中粉末倒入燒杯中，用磁鐵與之充分接觸，發(fā)現(xiàn)有黑色粉末被吸引，證明“暖寶寶”中確實含有鐵粉。
（1）【現(xiàn)象與討論】
乙同學無意中將吸出的鐵粉撒在了酒精燈火焰上，意外地發(fā)現(xiàn)鐵粉燃燒，火星四射。該小組同學對此現(xiàn)象展開討論：
①鐵絲在空氣中不能燃燒，鐵粉在空氣中能燃燒，這是因為。
②假設(shè)鐵粉在空氣中燃燒和鐵絲在氧氣中的燃燒產(chǎn)物相同，該反應(yīng)的文字表達式為。

（2）【實驗回顧】
圖1是實驗室用紅磷燃燒來粗略測定空氣中氧氣含量的裝置。
實驗原理：由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶內(nèi)減小C若裝置的氣密性良好，操作規(guī)范，可以根據(jù)量筒中水的變化，粗略測得空氣中氧氣的含量。
（3）【問題提出】
有實驗資料表明：燃燒過程中當氧氣體積分數(shù)低于7% 時，紅磷就無法繼續(xù)燃燒，因此通過上述實驗，測定結(jié)果與理論值誤差較大。
【實驗改進1】

圖2是鐵在空氣中反應(yīng)的實驗裝置（該裝置中飽和食鹽水、活性炭（主要成分為碳）會加速鐵在氧氣中反應(yīng)的速度）。興趣小組的同學利用該裝置，再次測定空氣中氧氣含量。

（4）【實驗過程】
測得實驗數(shù)據(jù)見下表：

測量項目	實驗前	實驗后
	燒杯中水的體積	燒杯中剩余水的體積	氧氣瓶（扣除內(nèi)容物）和導管的容積
體積/mL	80．0	54．5	126．0

【表達與交流】
①根據(jù)表內(nèi)數(shù)據(jù)計算，實驗改進后測得的空氣中氧氣的體積分數(shù)是（計算結(jié)果精確到0．1%）。
②從實驗原理角度分析，改進后的實驗結(jié)果比前者準確度更髙的原因是；
（5）【實驗改進2】
丁同學設(shè)想用圖1裝置，換用“暖寶寶”中的物質(zhì)代替紅磷將其燃燒，進行氧氣含量的測定，你認為是否可行，并說明理由 ， 。

Answer 1

【答案】
（1）鐵粉與空氣的接觸面積大,反應(yīng)速率快,鐵+氧氣 四氧化三鐵
（2）壓強
（3）用熱毛巾包裹住集氣瓶|導管口有氣泡冒出
（4）20．2%,改進后的反應(yīng)使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底,使實驗結(jié)果更準確（或測量時考慮到導管容積和扣除內(nèi)容物后的集氣瓶容積,使實驗結(jié)果更準確。）
（5）不可行,“暖寶寶”中的活性炭燃燒消耗氧氣的同時,生成了二氧化碳氣體,從而影響了實驗結(jié)果
【解析】①鐵絲在空氣中不能燃燒，鐵粉在空氣中能燃燒，這是因為鐵粉與空氣的接觸面積大，反應(yīng)速率快；②鐵粉在空氣中燃燒和鐵絲在氧氣中的燃燒產(chǎn)物相同，該反應(yīng)的文字表達式為鐵+氧氣 四氧化三鐵；

【實驗回顧】由于紅磷燃燒消耗空氣中的氧氣，使瓶內(nèi)氣壓減小，驗證空氣中氧氣的含量；

【實驗改進1】①檢驗裝置的氣密性的方法為用熱毛巾包裹住集氣瓶，導管口有氣泡冒出說明裝置的氣密性良好；

【表達與交流】①根據(jù)表內(nèi)數(shù)據(jù)計算，實驗改進后測得的空氣中氧氣的體積分數(shù)是（80.0-54.6）÷126.0×100%=20.2%；②從實驗原理角度分析，改進后的實驗結(jié)果比前者準確度更髙的原因是改進后的反應(yīng)使集氣瓶中的氧氣消耗更徹底，使實驗結(jié)果更準確（或測量時考慮到導管容積和扣除內(nèi)容物后的集氣瓶容積，使實驗結(jié)果更準確。）；

【實驗改進2】丁同學設(shè)想用圖1裝置，換用“暖寶寶”中的物質(zhì)代替紅磷將其燃燒，進行氧氣含量的測定，是不可行的，其理由為“暖寶寶”中的活性炭燃燒消耗氧氣的同時，生成了二氧化碳氣體，從而影響了實驗結(jié)果.
【考點精析】掌握書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式是解答本題的根本，需要知道注意：a、配平 b、條件 c、箭號．